シロアリ類の消化管内β-グルコシダーゼの精製と解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13760043
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 徳田 岳 琉球大学, 遺伝子実験センター, 助手 (90322750)
• Keywords: シロアリ / β-グルコシダーゼ / 唾液腺 / コウシュンシロアリ / セルラーゼ

Research Abstract

今年度は、昨年度にコウシュンシロアリの唾液腺から部分精製したβ-グルコシダーゼを用いて、酵素学的な解析を行った。まず、セロビオースを基質としてβ-グルコシダーゼの諸性質を検討した。
Lineweaver-Burkプロットにより、K_m値を求めたところ2.5mMであった。しかし、部分精製酵素であるため、V_<max>値を求める事はできなかった。PHに対する反応について検討したところ、最適pHは5.6であり、pH4〜7の間で、最大活性の50%以上の活性を保持することがわかった。また、様々な温度条件に対して酵素活性を調べたところ、20〜45℃の間で安定に活性を保つことがわかった。しかしながら、55℃以上の温度で酵素溶液をインキュベートしたところ、30分以内に完全に失活した。これらの性質について、キノコシロアリ亜科に属するMacrotermes mulleriから精製されたβ-グルコシダーゼAと比較したところ、大きな違いは認められなかった。次に、様々な基質に対して酵素活性の変化を検討したところ、シロアリ唾液腺β-グルコシダーゼはp-nitrophenyl-β-D-fucosideやラミナリビオースをよく分解したが、p-nitrophenyl-β-D-galactosideやラクトースはほとんど分解しないことがわかった。また、ゲンチビオース、ラミナリン、およびサリシンは全く分解しなかった。このことから、この酵素が、グルコピラノシドのβ-1,4結合だけでなく、β-1,3結合も潜在的に分解しうる能力を持つ事が明らかとなった。さらに、これらの基質特異性の結果から、このβ-グルコシダーゼが3つのクラスに分類されている昆虫β-グリコシダーゼのうち、クラス1β-グリコシダーゼというカテゴリーに属することが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Tokuda, G., Saito, H., Watanabe, H.: "A digestive β-glucosidase from the salivary glands of the termite, Neotermes koshunensis (Shiraki) : distribution, characterization and isolation of its precursor cDNA by 5'-and 3'-amplifications with degenerate primers"Insect Biochemistry and Molecular Biology. 32・12. 1681-1689 (2002)